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是 脉 宽 调 制 器 ( PW M )，它 通 过 占 空 比 来控制电机的平均电压 。PWM电路只 需要一个以控制信号发送的频率进行 交换的晶体管和一个提供路由以消除 反向电动势的二极管（图1）。如需反转 电 机 方 向，则 可 使 用 H 桥 电 路 。H 桥 设 计 采 用 四 个 晶 体 管，每 个 晶 体 管 都 配 有 一 个 反 激 二 极 管 。这 种 类 型 电 路 的 实际控制器往往是具有集成PWM控制 器的简单微控制器。 无刷直流 无 刷 直 流 ( B L D C ) 电 机 与 交 流 电 机 的 工作原理相似，定子产生旋转磁场，从 而 使 永 磁 体 转 子 转 动 。电 压 用 于 按 特 定 顺 序 给 定 子 绕 组 中 的 电 磁 铁 通 电， 从 而 产 生 旋 转 磁 场 。无 刷 直 流 电 机 至 少 设 有 三 个 定 子 线 圈，更 典 型 的 是 六 个 甚 至 更 多 。三 线 圈 版 本 的 线 圈 间 距 为 1 20 度 。在 任 何 时 刻，都 是 一 个 线 圈 为 正，一 个 接 地，第 三 个 为 开 路 。如 果 定子线圈按顺序连续切换，转子将"追 赶 "磁 通 并 旋 转 。单 独 使 用 这 类 控 制， 会在转子上的磁体从一个磁极跳到另 一 个 磁 极 时 产 生 颠 簸 的 运 动，这 可 能 会在系统中引起振动和噪声。 为 了 让 旋 转 更 加 顺 畅，正 弦 控 制 可 提 供 连 续 的 电 流 变 化 。这 类 控 制 通 常 配 有 一 个 逆 变 器，可 调 整 流 入 每 个 定 子 绕组的电压和电流。PWM通过延长或 调 整 占 空 比 来 产 生 正 弦 波 效 应 。对 于 绕 组 来 说，高 占 空 比 看 起 来 像 是 电 压 在增加，从而产生更多电流，而低占空 比将减少电流。 正弦控制比有刷直流电机所需的简单 PWM控制要复杂得多，需要生成和协 调 三 个 电 压 。如图2 所 示，传 感 器 将 来 自 转 子 的 位 置 数 据 提 供 给 解 码 器，然 后 用 于 计 算 彼 此 相 移 1 2 0 度 的 两 个 正 弦波。然后将这些信号乘以计算值，从 而 得 到 所 需 的 转 矩 。产 生 的 信 号 被 输 入到两个P-I控制器，通过PWM和输出 电 桥 调 节 定 子 绕 组 中 的 电 流 。第 三 个 绕组中的电流是另两个计算出的电流 的负和，不能单独控制。具有适当外围 设 备 的 微 控 制 器 可 以 执 行图2 所 示 的 大 部 分 功 能 ；例 如，R e n e s a s R X系 列 器件集成了输入捕获和PWM定时器， 可用于三相电机控制。 虽 然 正 弦 控 制 非 常 适 合 用 于 提 供 顺 畅、无 噪 声 的 输 出，但 梯 形 控 制（图3） 可 最 大 限 度 地 提 高 电 机 的 转 矩 。在 这 种 技 术 中，一 次 只 对 两 个 等 幅 的 绕 组 通电，而第三个绕组则设置为零电流。 图1：电机以单一方向旋转时的有刷直流电机控制（图源：作者） | 16